La xantina oxidasa (XO, es una forma de xantina oxidoreductasa que produce especies reactivas del oxígeno[2] ) es una enzima que cataliza la oxidación de hipoxantina a xantina y puede luego catalizar la oxidación de xantina en ácido úrico. Esta enzima juega un papel importante en el catabolismo de purinas en algunas especies, incluyendo humanos.[3] [4]
La xantina oxidasa puede ser convertida a xantina dehidrogenasa a través de una oxidación reversible con sulfhidrilo.[5]
Índice
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Reacción
Las siguientes reacciones químicas son catalizadas por la xantina oxidasa:
- hipoxantina + H2O + O2
xantina + H2O2 - xantina + H2O + O2
ácido úrico + H2O2
Hipoxantina (un átomo de oxígeno)
Xantina (dos átomos de oxígeno)
Ácido úrico (tres átomos de oxígeno)
Estructura
Es una proteína grande, con un peso molecular de 270,000, y tiene 2 moléculas de flavina (unidas como FAD), 2 átomos de molibdeno, y 8 átomos de hierro por unidad enzimática. Los átomos de molibdeno se encuentran como cofactores de molibdopterina y son los sitios activos de la enzima. Los átomos de hierro son parte de la ferredoxina de los centro hierro-azufre [2Fe-2S] y participan en reacciones de transferencia de electrones.
Mecanismo catalítico
El sitio activo de la xantina oxidasa está compuesto por una unidad de molibdopterina con el átomo de molibdeno también en coordinación con el oxígeno terminal, átomos de azufre y un hidróxido terminal.[6] En la reacción con xantina para formar ácido úrico, un átomo de oxígeno es transferido del molibdeno a la xantina. La reformación del centro activo de molibdeno ocurre por la adición de agua. Al igual que otras oxidoreductasas conteniendo molibdeno, el átomo de oxígeno introducido al substrato por la xantina oxidasa se origina del agua en lugar del dioxígeno (O2).
Importancia clínica
En humanos, la xantina oxidasa es encontrada normalmente en el hígado y no libre en la sangre. Durante un daño severo al hígado, la xantina oxidasa es liberada a la sangre, por lo cual un ensayo para xantina oxidasa en sangre es una forma de determinar is ha ocurrido daño hepático.
Debido a que la xantina oxidasa es una ruta metabólica para la formación de ácido úrico, el inhibidor de xantina oxidasa, alopurinol es utilizado en el tratamiento de la gota. Como la xantina oxidasa está involucrada en el metabolismo de la 6-mercaptopurina, se deben tomar recaudos antes de aministrar alopurinol en conjunto con 6-mercaptopurina, o su prodroga azatioprina.
La xantinuria es una enfermedad genética poco común, donde la ausencia de xantina oxidasa lleva a una elevada concentración de xantina en sangre y puede provocar problemas de salud tales como una falla renal. No existe un tratamiento específico para este desorden, a los enfermos se le indica evitar los alimentos ricos en purinas y mantener una alta ingesta de líquidos.
Se ha propuesto la inhibición de xantina oxidasa como un mecanismo para mejorar la salud cardiovascular y los síntomas ligados al síndrome de Lesch Nyhan.[7]
Inhibidores
Dentro de los inhibidores de la xantina oxidasa se encuentra el alopurinol,[8] oxipurinol,[9] y ácido pítico.
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